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Industrielle Automation 2/2015

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Industrielle Automation 2/2015

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Klein, aber oho Miniaturisierte Datenlogger erfassen sogar Energieverluste in Druckluftsystemen Jürgen Billep, Uwe Hesmer Die Talente von Mini-Datenloggern sind vielfältig und werden bereits in zahlreichen industriellen Bereichen genutzt. So auch bei Festo’s Energy Savings Services. Datenlogger eines Schweizer Unternehmens bewiesen im dortigen Einsatz, dass sie weit mehr können als von den typischen Applikationen wie dem Überwachen von Transport-, Klima- und Prozessbedingungen bislang bekannt war. Die Division Energy Savings von Festo bietet Druckluft-Anwendern maßgeschneiderte Dienstleistungen zur Ermittlung und Ausschöpfung von Druckluft-Einsparpotenzialen. Die Nachfrage nach Energieanalysen hat in den letzten Jahren laut Dipl. Ing. Jürgen Billep, Auditor bei Festo‘s Energy Saving Services, stetig zugenommen. Denn um im harten Wettbewerb bestehen zu können, so der Ingenieur, suchen viele Unternehmen nach Einsparpotenzialen in ihrer Produktion. Und diese finden sie sehr oft in ihren meist schon seit Jahren bestehenden Druckluftsystemen und -anlagen. Einsparungen bei steigender Produktivität Druckluft ist ein wichtiger Kostenfaktor. Bei Anlagen mit wenigen Betriebsstunden machen die Stromkosten ca. 20 % der Betriebskosten aus; bei Anlagen, die rund um die Uhr laufen, können es hingegen bis zu 80 % sein. Es lohnt sich also, den Druckluftverbrauch zu untersuchen, um die Energieeffizienz in einer Prozess- oder Fertigungs- Umgebung zu steigern und die Kosten zu senken. Doch dazu muss das Druckluftsystem eines Unternehmens ganzheitlich betrachtet werden. Die Analyse von Festo reicht deshalb von der Drucklufterzeugung/Druckluftaufbereitung über die Druck - Dipl. Ing. Jürgen Billep, Service Portfolio Management Energy Savings Services, Festo; Dipl. Ing. Uwe Hessmer, MSR Electronics GmbH, Seuzach in der Schweiz luftverteilung mit Leckageortung bis hin zur pneumatischen Anwendung selbst. Die durchgeführten Druckluft-Energieeffizienz-Analysen erfolgen gemäß ISO 11011 und sind vom TÜV SÜD zertifiziert. „Wir bemühen uns um ein ganzheitliches und unabhängiges pneumatisches System- Engineering zum Nutzen des Kunden. Wir sind stolz darauf, dass wir für unsere Kunden bis zu 60 % Einsparungen erreichen konnten und das bei steigender Produktivität“, berichtet Jürgen Billep. „Bei diesen Aufgaben“, so der Ingenieur, „wird Festo maßgeblich durch die MSR-Datenlogger des Typs MSR145 mit Analogeingängen zum Anschluss unserer externen Drucksensoren unterstützt.“ Logger erfassen Umgebungszustand und erzeugten Luftdruck Die Datenlogger des Schweizer Messtechnikunternehmens MSR Electronics werden von Festo einerseits bei Durchflussmessungen, andererseits zur Druckwertaufnahme eingesetzt. Zur Druckwertaufnahme positioniert Ingenieur Billep jeweils mindestens drei zeitsynchronisierte MSR145-Datenlogger; am Druckerzeuger, nach der Druckluftaufbereitung und am entferntesten Punkt des Druckluftnetzes. Gemessen und aufgezeichnet werden mit den Loggern der Umgebungszustand (Druck, Temperatur und Feuchte) sowie der tatsächlich erzeugte Luftdruck. Für die Analyse der Anwendungen selbst können weitere Messstellen vorgesehen werden. Ein Druckabfall nach der Druckluftaufbereitung und -verteilung von mehr als 0,6 bar ist beispielsweise schon als negativ einzuordnen, ein Druckverlust von 1,0 bar im anschließenden Druckluftsystem gar dramatisch. Wenn es dem Systembetreiber gelingt, zum Beispiel 2,1 bar Druckverlust in seinem Gesamtsystem zu reduzieren, ist eine Kosteneinsparung in der Drucklufterzeugung von über 10 % möglich. Aber nicht nur Einsparpotenziale werden so aufgespürt, sondern auch konzeptionelle Verbesserungen, wie beispielsweise am Rohrleitungsdesign, der Druckluftqualität, Filterbelastungen und effizienter Anwendungseinsatz. Analyse und Prognose in wenigen Stunden Mit Durchflussmessungen im Kunden-System werden von Festo der Ruheverbrauch und damit Leckagen im System ermittelt, die dann nach erfolgter Reparatur mittels einer Check-Analyse überprüft werden. Die Durchflussmessungen und die Ermittlung der Leckagen werden ebenfalls mit MSR145- Datenloggern durchgeführt. Die Messbox von Festo verfügt über einen eingebauten MSR145 mit zwei analogen Eingängen für 0...10,0 V. In wenigen Stunden Messzeit erhalten die Auditoren mit der Messbox einen detaillierten Überblick über den Status der Anlage und können dem Kunden eine differenzierte Soll/Ist-Analyse und Prognose des Einsparpotenzials sowie ein Ranking der erforderlichen Maßnahmen darlegen. „Die Software, die mit den Datenloggern von MSR zur Verfügung steht, erleichtert uns die Auswertung der Daten; 16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2015

SENSORIK UND MESSTECHNIK nicht zuletzt auch deshalb, weil eine kontinuierliche Erweiterung der Funktionalität der Software seitens MSR erfolgt“, so Jürgen Billep. „Wir können die relevanten Messkurven der einzelnen Datenlogger in eine Darstellung integrieren und erhalten so die Ergebnisse für unsere Analyse.“ Für weitergehende Analysen lassen sich mit der Software auch verschiedene gemessene Werte mathematisch verrechnen und graphisch darstellen. Universell einsetzbar Festo wählte die MSR145-Datenlogger vor allem deshalb aus, weil sie sehr klein und multifunktional einsetzbar sind. Zudem zeichneten sie sich durch hohe Flexibilität aus, beispielsweise bei der Sampling-Rate. Eine hohe Sampling-Rate ist bei den eigentlichen Druckmessungen erforderlich, da sich die Luft mit bis zu 20 m/s im Rohr bewegen kann, was zu erheblichen Druck- 01 Festo Messbox mit integriertem MSR145 Datenlogger schwankungen in kurzer Zeit führt. Mit den MSR-Datenloggern lassen sich genaue Aussagen zu den Druckverhältnissen und Druckverläufen pro Zeiteinheit machen und insbesondere den Druckabfall beobachten. Entwickelt und mit Schweizer Präzision hergestellt, werden die Mini-Datenlogger von der MSR Electronics mit Sitz in Seuzach, Nähe Winterthur. Das Unternehmen hat sich auf miniaturisierte, autonom einsetzbare Universal-Datenlogger spezialisiert. Mithilfe von hochempfindlichen Sensoren erfassen die MSR-Logger fast beliebige physikalische und elektrische Messdaten 02 Druckwertaufnahme mit dem Miniatur-Datenlogger MSR145 wie Temperatur, Feuchte, Druck, Helligkeit, Vibrationen und auch extern zugeführte elektrische Spannungswerte. Laut Geschäftsführer Wendelin Egli werden MSR-Datenlogger inzwischen weltweit „von ganz oben, Transportüberwachungen in Raumtransportern der NASA, bis ganz unten, für Messungen in Offshore-Anlagen im Atlantik“, eingesetzt. Fotos: Hintergrund Fotolia; Aumfacher, 01 - 02 MSR Electronics www.msr.ch Einfach pErfEkt: DiE intElligEntE fErtigung mit transparEntEn prozEssEn 13.-17.04.2015 Halle 9, Stand F53 Selbststeuernde Systeme gewährleisten die sichere Automation. www.balluff.com